Virtuaalisten oppimisympäristöjen kehittämiseen tähtäävissä hankkeissa yhdistyvät teknologia, opetus ja tutkimus. Virtuaalitodellisuuteen (VR) keskittyvissä projekteissa voidaan kehittää uusia VR-sovelluksia, tutkia VR:n pedagogisia mahdollisuuksia ja vaikutuksia oppimiseen sekä luoda uusia yhteistyöverkostoja eri alojen asiantuntijoiden ja toimijoiden kanssa.
Virtuaalitodellisuudessa tapahtuva oppiminen moitivoi opiskelijaa, havainnollistaa asioita ja ilmiöitä ja jättää vahvemman muistijäljen kuin perinteisempi oppiminen. Pelillistetty, vuorovaikutteinen ja 3D-tilassa koettu elämys tai tapahtuva kokemus lisää kiinnostusta aiheen oppimiseen.
Vielä on kuitenkin haasteita, jotka hidastavat VR:n käyttöönottoa. Mikään tunnetuista haasteista ei kuitenkaan ole ylitsepääsemätön. Käymme seuraavaksi läpi asioita, joita tulisi ottaa huomioon, ennen kuin VR:ää aletaan hyödyntää opetuksessa tai edes suunnitella siihen liittyvää hanketta.
Virtuaalilasien hankinta
Suosittuja laitteita opetuskäyttöön ovat Meta- ja Pico-sarjan laitteet niiden langattomuuden ja helppokäyttöisyyden takia. Laitteiden käyttöönotto sujuu yleensä ongelmitta. Suurimmat haasteet liittyvät säilytykseen, ohjelmistojen ylläpitoon sekä varauskirjoihin.
Perehdytys
Kaikilla opettajilla ei ole vielä kokemusta VR-lasien käytöstä. Siksi on hyvä, että järjestetään päiviä, jolloin mahdollisimman monelle opettajalle on tarjottu opastettu mahdollisuus tutustua rauhassa lasien käyttöön. Toisaalta on hyvä pitää myös oppilaille omia kokeilupäiviä. Aina ei opettajan tarvitse olla luokkahuoneessa se alan ekspertti – riittää, kun luokassa on muutama oppilas, jotka voivat tukea tarvittaessa opettajaa. Joku voi muistaa vielä ajan nuoruudestaan, kun opettaja toi luokkahuoneeseen ns. TV-kärryn ja pyysi oppilaitaan käynnistämään videonauhurin. VR-lasit ovat tämän päivän TV-kärry.
“Aina ei opettajan tarvitse olla luokkahuoneessa se alan ekspertti – riittää, kun luokassa on muutama oppilas, jotka voivat tukea tarvittaessa opettajaa.”
Oikea laitteiden määrä luokkahuonetyöskentelyssä
Laitteita tulisi olla riittävä määrä, jotta kukaan ei joutuisi odottamaan omaa vuoroaan liian kauan. Hyvä nyrkkisääntö on, että laitteita tulisi olla määrällisesti puolet luokan oppilasmäärästä. Oppilaat voi jakaa työpareihin, jolloin toinen voi aina tukea ja neuvoa toista oppilasta. Näin oppimiskokemus vahvistuu eikä kukaan jää yksin mahdollisesti uuden ja vieraan asian kanssa.
Etukenossa ei kannata toisaalta hankkia laitteita hankerahalla liikaakaan, mikäli ei ole varmuutta, että ne todella tulevat käyttöön. Laitteet vanhenevat noin kolmessa vuodessa, ja hankerahaa on vaikea saada laitteiden uusimiseen myöhemmin uudestaan, mikäli aiemmat laitteet eivät ole osoitetusti olleet tarkoitetussa käytössä.
Kun laseja ei ole riittävästi, virtuaalisen oppimisympäristön ohjelmisto voidaan toteuttaa niin, että samaa käyttöliittymää pystyy käyttämään sekä tietokoneen ruudulta hiiren ja näppäimistön avulla että VR-lasien avulla. Tällainen ratkaisu vie vähän enemmän aikaa toteuttaa, koska sen pitää toimia kahdessa erilaisessa ympäristössä. Kokemus tietokoneen ruudulla ei aiheuta yhtä vahvaa kokemuksellista muistijälkeä, mutta se skaalautuu paremmin monelle samanaikaiselle käyttäjälle.
Laitteiden säilytykseen liittyvät hyvät käytännöt
Mahdollisimman monta laitetta olisi hyvä säilyttää yhdessä paikassa ja suunnitella niille hyvin toimivat latauspisteet, sillä tilaan tarvitaan monta pistorasiaa. Laitteiden tarroitus ja nimeäminen on välttämätöntä, jotteivät ohjaimet ja lasit mene sekaisin keskenään (aina ne eivät toimi ristiin keskenään) ja tiedetään, mihin tilaan laite kuuluu ja minkä niminen se on. Tätä tietoa tarvitaan myöhemmin ylläpidossa.
Laitteilla on hyvä olla oma vastuuhenkilö ja varavastuuhenkilö, joiden yhteystiedot ovat aina tilassa näkyvillä. Ideaalitilanteessa laitteilla olisi oma sähköinen varauskalenteri, mutta toistaiseksi toimivin ratkaisu tuntuu olevan lapuilla tiedottaminen tai varauskirjaan kirjaaminen. Tiedotus siitä, missä ja kenellä laitteita kulloinkin on käytössä, on oleellista, kun kyse on vähänkään isommasta kampusalueesta.
Säilytystilassa on hyvä olla näkyvillä myös kertakäyttöisiä silmämaskeja, puhdistusliinoja ja AA-varaparistoja ohjaimia varten.
“Tiedotus siitä, missä ja kenellä laitteita kulloinkin on käytössä, on oleellista, kun kyse on vähänkään isommasta kampusalueesta.”
Laiteohjelmistojen ylläpito
Virtuaalilasien ohjelmistoja täytyy säännöllisin väliajoin päivittää sen lisäksi, että niihin tehtyjen räätälöityjen ohjelmistojen sovellusversioita pitää päivittää. Tämä kannattaa ottaa huomioon jo ennen kuin sovelluksia lähtee suunnittelemaan. Laitteille on mahdollista rakentaa etähallintaratkaisuja, mikä tulee myöhemmin säästämään ylläpitäjältä paljon aikaa ja vaivaa. Kysy etähallintaratkaisuista lisää Stereoscapelta.
Opetusohjelmien suunnittelu virtuaaliseen oppimisympäristöön
Ennen kuin uutta ohjelmistoa alkaa suunnitella, kannattaa tutkia, onko vastaavanlaista ratkaisua jo jossain muodossa tehty. Koulutusohjelmistot ovat usein suljettuja ohjelmistoja, joita ei ole vapaassa jakelussa, mutta YouTubesta ja muista videopalveluista löytyy paljon demovideoita olemassa olevista koulutusratkaisuista. Steamin VR-kaupan valikoimissa on tarjolla paljon enemmän koulutusohjelmistoja kuin Metan vastaavassa paikassa.
Ratkaisuja kannattaa itse kokeilla mahdollisimman paljon, jotta tulee tuntumaa siihen, mikä toimii virtuaalisessa oppimisympäristössä ja mikä ei. Jos jokin olemassa oleva ratkaisu tuntuu oudolta tai kömpelöltä, niin sitä se usein myös on. Kaikessa ei kannata ottaa mallia, vaan käyttää olemassa olevia ratkaisuja lähinnä muistilistana, mitä suunnittelussa tulee ottaa huomioon.
Hyvän lähtökohdan VR-opetukselle antaa tehtävä, jota ei vaaran, vaikean pääsyn, kustannusten tai asian kriittisyyden takia pääse toistamaan tai harjoittelemaan oikeassa elämässä (Tutustu esimerkkitoteutukseen). Tehtävät, jotka vaativat paljon käsillä tapahtuvaa toistoa, soveltuvat hyvin VR-ympäristöön – samoin asiat, joita ei pääse paljaalla silmällä näkemään (esim. solumaailma, kemian ja fysiikan ilmiöt).
Hyviä käytäntöjä
Virtuaalista oppimisympäristöä hyödynnettäessä yhden opetusosuuden ei kannata olla yli 10 minuuttia pitkä, sillä mitä pidempi aika tehtävän tekemiseen menee, sitä pidemmän ajan muut joutuvat luokkahuoneessa tai erillisessä VR-huoneessa vuoroaan odottamaan. Mikäli oppiminen kuitenkin vaatii pidemmän ajan, kannattaa se palastella pienemmiksi osioiksi, kuten pelimaailmassakin tehdään.
Huomio nämä asiat peliohjaimiin liittyen
Peliohjaimissa on tyypillisesti paljon enemmän nappeja kuin mitä tarve vaatii. Ohjainten käyttö vaatii niihin tottumattomalle vähän opettelua ja silloin auttaa, jos hyödynnetään vain kahta tai korkeintaan kolmea toimintoa, valitsinta, aktivointia ja tarttumista – englanniksi select, trigger ja grab. Kahdella ensimmäiselläkin toiminnolla, selectillä ja triggerillä, pääsee toteutuksessa jo todella pitkälle.
Käytettävyys virtuaalisessa oppimisympäristössä
Virtuaalisen oppimisympäristön käyttäjälle kannattaa antaa selkeitä visuaalisia ja auditiivisia vihjeitä, mitä virtuaalisessa maailmassa on seuraavaksi tarkoitus tehdä ja minkä asioiden kanssa voi olla vuorovaikutuksessa. Nämä vihjeet ovat tyypillisesti korostusvärejä tai pieniä ääniä. Joskus käytetään myös ohjaimen haptista palautetta eli pientä tärinää vahvistamaan muuta palautetta.
Luokkahuoneessa ei aina pääse näkemään, mitä oma pari näkee tai kokee, mutta ainakin vieruskaveri kuulee, miten hyvin toinen tehtävässään onnistuu ja voi henkisesti valmistautua omaan vuoroonsa paremmin.
Äänipalautteet ovat tärkeitä, koska ne ohjaavat käyttäjää. Oppimisympäristössä positiivinen merkkiääni annetaan onnistuneesta suorituksesta, negatiivinen virheääni epäonnistuneesta suorituksesta. Virtuaalitodellisuusmaailma tukee myös tilallista eli spatiaalista ääntä. Kuvittele, että olet pimeässä teltassa ja kuulet hyttysen ininän. Pelkästään äänen perusteella pystyt ymmärtämään, mistä ininä tulee ja mihin suuntaan se liikkuu. Koveneva ääni lähellä korvaasi kertoo, että hyttynen lähestyy. Tätä tarkoitetaan spatiaalisilla äänivihjeillä.
“Käyttäjälle kannattaa antaa selkeitä visuaalisia ja auditiivisia vihjeitä, mitä virtuaalisessa maailmassa on seuraavaksi tarkoitus tehdä ja minkä asioiden kanssa voi olla vuorovaikutuksessa.”
Mitä tulee värien käyttöön, niin kirkas valkoinen tausta rasittaa VR:ssä silmiä todella paljon. Älä myöskään käytä vihjeväreinä vain punaista ja vihreää merkitsemään oikeaa tai väärää tulosta, koska värisokeat eivät erota näitä toisistaan. Tunnetut symbolit ❌ ✅ toimivat hyvin myös värisokeille. Vältä myös pitkiä ohjetekstejä. Niiden lukeminen virtuaalimaailmassa on erittäin raskasta.
Palaute ja tuloksellisuus
Kun uutta asiaa opetellaan virtuaalisessa oppimisympäristössä, on hyvä että palaute tulee välittömästi suorituksen jälkeen, jotta toistojen avulla oppilas voi oppia virheistään ja korjata tekemäänsä. Kun puolestaan tehdään osaamisen arviointiin perustuvaa suoritusta, on hyvä, että palaute ja pisteet tulevat näkyviin vasta tehtävän lopuksi.
Mikäli on tarve saada suoritteesta dataa ulos, jotta sen voi kirjata oppimistuloksiin, kannattaa mukaan ottaa alusta asti IT-alan osaaja, joka ymmärtää, miten tämä tehdään. Tässäkin asiantuntija osaa kokemuksellaan auttaa.
Suunnitteluvaihe
Hankkeen lopputavoitteena on usein saada opiskelijat oppimaan asioita uudella, innostavammalla ja nykyistä havainnollistavammalla tavalla. Opiskelijoilla itsellään on aiheesta yleensä jo jonkinlainen tietämys ja ymmärrys ja mahdollisesti kokemusta VR-peleistä. Tätä osaamista kannattaa hyödyntää etenkin ideointivaiheessa eli ottaa oppilaat mukaan suunnittelutyöhön.
Suunnitteluvaiheessa kannattaa olla mukana myös henkilö, jolla on ymmärrys, miten kauan minkäkin asian mallintaminen kestää ja siten maksaa. Kaikkea ei kannata mallintaa. Välillä voi oikaistakin, jos tarina vain tukee oppimista oikealla lailla. Esimerkiksi kun virtuaalitodellisuudessa tarttuu johonkin esineeseen, ei kättä edes tarvitse mallintaa. Riittää kun esine liikkuu avaruudessa, aivot täydentävät loput.
“Hankkeen lopputavoitteena on usein saada opiskelijat oppimaan asioita uudella, innostavammalla ja nykyistä havainnollistavammalla tavalla.”
Hankkeen ajankäyttö
Hankkeissa on rajallinen aika, joka tulee aina loppumaan kesken. Mikäli alkaa näyttää siltä, että kaikkea suunniteltua ei saada hankeajassa toteutettua, on tärkeä lähteä rajaamaan tarpeeksi ajoissa vaatimuksia pois. On oleellisempaa saada vähän ja toimivaa kuin paljon ja keskeneräistä ja bugista. Bugiset appit jäävät käyttämättä eikä niitä tule otettua opetussuunnitelmaan ikinä mukaan. Toivomuskaivo on usein hankkeiden alussa isompi kuin mitä lopulta pystytään tekemään.
Matkan varrella opitaan uusia asioita, joten on hyvä olla valmius muuttaa alkuperäistä suunnitelmaa. Hanketta suunniteltaessa on tärkeää, että on kirjattu, miten ja kuka tulee viemään tuotoksen opetussuunnitelmaan ja kuka vastaa oppilaiden sekä vastuuopettajien perehdyttämisestä. Pelot uutta teknologiaa kohtaan poistuvat toistojen kautta, kun turvallisuuden ja tuttuuden tunne lisääntyy.
Johtopäätökset
Virtuaalitodellisuuden avulla saadaan opiskelijoita innostumaan uusien asioiden oppimisesta, mutta sekä toteutukseen että virtuaalilasien käyttöönottoon liittyy omat haasteensa. Hyvällä suunnittelulla ja valmistautumisella voidaan kuitenkin ennaltaehkäistä tunnettuja sudenkuoppia ja varmistaa, että hankitut virtuaalilasit eivät jää kampuksen hyllylle pölyttymään. Oikealla lähestymistavalla oppilaitos voi tarjota opiskelijoilleen uusimmat työskentelytavat.
Hankevastaavan muistilista virtuaalisen oppimisympäristön rakentamiseen
1. Perehdytyssuunnitelma laadittuna laitteiden käyttöönotosta sekä opettajille että opiskelijoille
2. Laitteita on olemassa riittävä määrä luokkahuonetyöskentelyyn
3. Varastointi, lataus, varausjärjestelmä ja kuljetustapa on mietittynä laseille valmiiksi
4. 3D-mallintajan kanssa käydään suunnitelmaa hyvissä ajoin läpi, jotta ymmärretään, mitkä asiat ovat erityisen aikaavieviä ja haastavia toteuttaa
5. Pidetään oppimiskokemukset lyhyinä ja annetaan niistä paljon visuaalista ja/tai ääniohjattua palautetta. Vältetään pitkiä ohjetekstejä.
6. Osallistetaan opiskelijoita suunnitteluun ja hyödynnetään myös oppilaitoksessa olevaa muuta osaamista.
Lue lisää aiheesta
Stereoscapen virtuaaliset oppimisratkaisut
Blogisarja: Oppimistulokset nousuun virtuaalimaailmassa
Miten VR tukee koulutusta ja perehdytystä?
